باکتری خاکزی آگرو باکتریوم تومه فاشینز (Agrobacterium tumefaciens) و باکتریهای خوشاوند، ایجاد بیماری گال طوقه (Crowngall) در گیاهان دو لپه ای می کنند. این باکتری پلاسمید غده زای(Tumor-inducing) خود را که مختصرا با علامت T_i نشان داده می شود در محل طوقه وارد ساقه گیاه میکند. قسمت کوچک و بخصوص از پلاسمید T_i وارد هسته سلول گیاه میزبان شده و میان مولکول ژنتیکی گیاه میزبان جای می گیرد. این قطعه کوچک از پلاسمید را قطعه انتقالی نامیده و آنرا با علامت T-DNA نشان میدهند. چون این قطعه کوچک در مولکول ژنتیکی سلول میزبان جای گرفته است با تقسیم سلولی تکثیر یافته و به سلولهای جدید منتقل می شود. معمولا ژنهایی که روی مولکول ژنتیکی T قرار گرفته اند در سلول گیاه میزبان بیان می شوند. این ژنها همچنین سب تحریک و تکثیر سریع سلولهای گیاه میزبان می شوند و به این ترتیب ایجاد سلولهای سرطانی یا غده می کنند.

بیان ژنهای مولکول ژنتیکی Tدر سلولهای تغییر یافته گیاه میزبان پروتئین های تولید می کنند که گیاه قبلا قادر به تولید آنها نبوده و این باکتری از این مواد تغذیه کرده و تکثیر می یابد. همانطوری که قبلا اشاره شد بیان ژنهای انتقال یافته به گیاه میزبان برای موفقیت در مهندسی ژنتیک بسیار مهم است. چون ژنهای روی مولکول ژنتیکی T به آسانی در گیاهانی که مورد تهاجم باکتری اگروباکتریوم قرار میگیرند بیان میشوند، بنابراین می توان ژنهای مطلوب را وارد مولکول ژنتیکی T کرده و به این ترتیب ژنوتیپ سلول را در جهت مطلوب تغییر داد.

در حال حاضر پژوهش برای جایگزین کردن قسمتهایی از مولکول ژنتیکی T با ژنهای خارجی ادامه دارد. ظاهرا محدودیتی از نظر اندازه مولکول ژنتیکی خارجی که ممکن است به مولکول ژنتیکی پلاسمید T_i وصله شود نیست. تا کنون توانسته اند تا حدود چهل هزار جفت نوکلئوتید وارد مولکول ژنتیکی پلاسمید T_i بکنند که این مقدار نوکلئوتید متواند شامل ژنهای بسیار بزرگ و پیچیده باشد. ولی چون باکتری آگروباکتریوم تومه فاشینز قادر به تولید گال طوقه در گیاهان تک لپه ای نیست نمی توان آنرا برای تمام گیاهان زراعی به کار برد. هنوز ناقل مناسبی برای گیاهان تک لپه ای پیدا نشده است. ممکن است بتوان با استفاده از مهندسی ژنتیک ریخته ارثی آگروباکتریوم را به نحوی تغییر داد که بتواند در گیاهان تک لپه ای نیز ایجاد گال نماید.

تلاش برای ابداع روشهای بیوتکنولوژی برای تغییر دادن ریخته ارثی گیاهان تک لپه ای ادامه دارد. در سال 1988 میلادی پژوهشگران توانستند با استفاده از جرقه برق پروتوپلاست ذرت را شکافته و مولکول ژنتیکی خارجی به درون پروتوپلاست وارد کنند. سپس این پروتوپلاستهای تغییر یافته تحت کشت سلولی قرار دادند و گیاه کامل و جدید ذرت تولید کردند. ولی این گیاهان همگی عقیم و قادر به تولید مثل نبودند. در سال 1990 میلادی، پژوهشگران با استفاده از دستگاه های مخصوصی که اصطلاحا به تفنگ ژن معروفند  توانستند ذره های بسیار ریز فلزی را که روکشی از مولکول ژنتیکی  داشتند به داخل سلول ذرت وارد کنند. این مولکول ژنتیکی خارجی شامل ژن مقاومت به علفکش ویژه ای بود. بعد از کشت این سلولهای تغییر یاففته گیاهانی تولید شدند که وقتی در معرض علفکش قرار گرفتند هیچگونه حساسیتی نشان ندادند در حالی که گیاهان معمولی ذرت حساسیت نشان دادند. به علاوه، این گیاهان تغییر یافته بارور بودند و توانستند ژن مقاومت به علفکش را به نسل بعد منتقل کنند.

شاد باشید